廢氣渦輪增壓器常見故障分析及使用保養(yǎng)方法

目前，在各種類型的車用發(fā)動機上都廣泛使用了廢氣渦輪增壓器。由于廢氣渦輪增壓器是處于高溫、高速運轉(zhuǎn)工作狀態(tài)下，工作環(huán)境惡劣，工作條件苛刻，增壓器廢氣渦輪端的工作溫度可達600℃左右， 增壓器的工作轉(zhuǎn)速可達100000r/min以上。在使用過程中，由于潤滑不良、外來物體進人造成機件損壞、工作溫度過高、使用和保養(yǎng)不善等是造成渦輪增壓器損壞的主要原因。根據(jù)在工程實踐中的經(jīng)驗，就廢氣渦輪增壓器常見故障的產(chǎn)生原因和預(yù)防措施作如下討論。

一、渦輪增壓器的典型故障與排除

我單位一臺東風(fēng)EQ1141G1貨車，在執(zhí)行任務(wù)途中發(fā)現(xiàn)渦輪增壓器渦輪與排氣歧管接口處有被潤滑油油漬濕潤的痕跡，經(jīng)拆解渦輪增壓器檢查，是增壓器渦輪端密封環(huán)漏油造成的，更換增壓器所有密封環(huán)、軸承等零件修復(fù)后裝車?yán)^續(xù)使用。而在行駛約一百多公里后，檢查發(fā)現(xiàn)渦輪增壓器的渦輪端又有漏機油的現(xiàn)象。返場后把增壓器解體檢查，并未發(fā)現(xiàn)有異常現(xiàn)象。后來對發(fā)動機工作狀況進行檢查，發(fā)現(xiàn)發(fā)動機的加機油口、機油尺軟管口、曲軸箱通氣軟管口有白色煙霧排出，并且排氣量異常，排氣冒藍煙;另外，發(fā)現(xiàn)發(fā)動機的潤滑油消耗量異常增大。經(jīng)過對發(fā)動機解體檢查發(fā)現(xiàn)，發(fā)動機氣缸套磨損已經(jīng)超過使用限度，活塞環(huán)磨損嚴(yán)重。發(fā)動機大修理后，把原車的渦輪增壓器清洗裝復(fù)繼續(xù)使用，工作狀況良好。這說明，之前該車渦輪增壓器在執(zhí)行任務(wù)途中經(jīng)修復(fù)裝車使用后，又發(fā)生渦輪端漏機油的現(xiàn)象不是增壓器自身出現(xiàn)了故障，而是因為發(fā)動機氣缸套磨損超過使用限度，活塞環(huán)磨損嚴(yán)重，造成發(fā)動機工作時氣缸竄氣，曲軸箱內(nèi)廢氣量劇增，氣壓增大。曲軸箱內(nèi)大量的廢氣充滿在曲軸箱內(nèi)的所有空間，除大部分廢氣從曲軸箱通氣軟管排出去外，同時，有一部分具有一定壓力的廢氣充滿在增壓器回油管道內(nèi)。這樣就會造成增壓器回油管回油不暢，回油阻力增大，增壓器中間殼體內(nèi)潤滑油量增加，增壓器中間殼體內(nèi)多余的潤滑油就會從增壓器渦輪端密封環(huán)處滲出，造成渦輪增壓器的渦輪端漏油。同樣，增壓器中間殼體內(nèi)多余的機油也會從增壓器壓氣機端密封環(huán)處滲出，造成渦輪增壓器的壓氣機端漏油。

在工作中，本人看到過嶄新的渦輪增壓器因使用不當(dāng)而報廢的情況。從這些損壞的渦輪增壓器外觀上觀察，最顯著的特點是:渦輪增壓器中間殼體表面顏色呈現(xiàn)金屬經(jīng)高溫加熱冷卻后的鐵灰色。解體渦輪增壓器檢查，增壓器中間殼體內(nèi)壁粘貼著已經(jīng)碳化了的潤滑油膠質(zhì)，增壓器中間殼、渦輪軸與浮動軸承嚴(yán)重磨損卡死不能轉(zhuǎn)動，甚至有的渦輪軸己磨損至斷掉，致使渦輪增壓器報廢。造成這種現(xiàn)象的直接原因是由于增壓器運轉(zhuǎn)過程中潤滑油供油量不足，增壓器工作過程中不能被潤滑油有效的冷卻和潤滑，導(dǎo)致渦輪增壓器工作溫度過高，高溫又造成潤滑油被氧化變成膠質(zhì)，最終造成渦輪增壓器中間殼體軸承孔、浮動軸承、渦輪軸嚴(yán)重磨損卡死不能運轉(zhuǎn)，增壓器因嚴(yán)重?fù)p壞無法修復(fù)而報廢。

通常，增壓發(fā)動機在使用過程中增壓器常見以下故障:

1.發(fā)動機工作時潤滑油消耗量異常大幅增大，排氣冒藍煙，從增壓器外觀檢查無異常現(xiàn)象。發(fā)生這種故障時，應(yīng)先拆下增壓器壓縮器出氣口連接軟管，檢查壓縮器內(nèi)壁如果粘附有潤滑油，則是由于壓縮器密封環(huán)或甩油環(huán)密封失效造成的，需要更換。同時，應(yīng)檢查增壓器進氣管道中的軟管是否有壓偏受阻或軟管內(nèi)層剝落堵塞的現(xiàn)象，清潔或更換空氣濾清器;另外，拆檢增壓器下部的回油管回油是否通暢，并用清洗液清洗;

2.發(fā)動機工作時燒機油，增壓器渦輪與排氣歧管接口處有油漬濕潤的現(xiàn)象，則是由于增壓器渦輪軸密封環(huán)密封失效造成的，需要更換;同時，拆檢增壓器下部的回油管回油是否通暢，并用清洗液清洗;

3.發(fā)動機工作時燒機油，排氣煙度大，增壓器運轉(zhuǎn)過程中有金屬摩擦聲異響。拆檢渦輪增壓器，如果是由于壓縮器葉片或渦輪葉片與增壓器渦殼內(nèi)壁運轉(zhuǎn)時發(fā)生摩擦，而發(fā)出的金屬摩擦聲。這種情況，則是由于增壓器轉(zhuǎn)子軸承嚴(yán)重磨損，渦輪轉(zhuǎn)子總成的軸向或徑向擺動間隙過大造成的。檢查增壓器殼軸承座孔如果沒有被嚴(yán)重磨損，更換一組修理包和渦輪軸總成(因為，渦輪軸總成運轉(zhuǎn)時轉(zhuǎn)速可以達到100000r/min以上，動、靜平衡要求非常高。渦輪軸葉片被磨損后，渦輪軸原有的動、靜平衡被破壞，高速運轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生嚴(yán)重的擺動不能正常工作，所以渦輪軸葉片磨損或變形后，必須更換渦輪軸總成。)，即可修復(fù)使用。

二、增壓器的使用與保養(yǎng)

1.駕駛員應(yīng)養(yǎng)成正確的操作習(xí)慣。增壓發(fā)動機起動后，應(yīng)空轉(zhuǎn)3～5min， 使機油壓力、機油溫度正常后加載，以保證增壓器能得到充分潤滑，低溫環(huán)境空轉(zhuǎn)時間應(yīng)適當(dāng)延長。在柴油機大負(fù)荷長時間運行后，停機前應(yīng)怠速運轉(zhuǎn)3～5min，以保證潤滑油將熱量帶走增壓器能得到充分冷卻和潤滑。

2.增壓器應(yīng)定期檢查保養(yǎng)，一般使用12萬～15萬公里進行，但工作條件和環(huán)境狀況差(如礦山施工現(xiàn)場)，檢查保養(yǎng)周期應(yīng)縮短，以使增壓器經(jīng)常處于完好狀態(tài)，延長使用壽命。

3.在拆解增壓器之前，要在空氣壓縮器殼、渦輪殼和中間軸承殼上做記號，這樣在裝配時便于進行對準(zhǔn)。在拆解渦輪軸、葉輪、機油甩油環(huán)、止推套時，都必須打上記號，并且輕拿輕放避免人為損壞，裝配時按相應(yīng)的標(biāo)記裝復(fù)，以保證渦輪軸總成裝配后仍然能達到原有的平衡精度技術(shù)要求。

4.在修理保養(yǎng)旁通增壓器時，嚴(yán)禁把旁通閥推桿當(dāng)作拎把，這樣會造成彎曲并損壞旁通閥執(zhí)行器中的零件。

5.安裝增壓器時，要保證充分的潤滑:用發(fā)動機同一牌號的機油，從增壓器上端的進油口慢慢到入，同時，用手轉(zhuǎn)動增壓器轉(zhuǎn)子，直到增壓器下端回油口有機油流出為止。

6.發(fā)動機工作時，如果增壓器進氣口沒有安裝進氣軟管，此時，以免被增壓器吸入造成增壓器損壞或人身傷害事故。因此，增壓器運轉(zhuǎn)時，應(yīng)保證增壓器進氣軟管處于連接狀態(tài)，避免發(fā)生意外。

參考文獻:

[1]曾建謀主編 康明斯(Cummins):車用柴油機構(gòu)造與檢查.廣東科技出版社.1999.

[2]姚國忱主編:《康明斯構(gòu)造與維修》.遼寧科學(xué)技術(shù)出版社.1997.